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说起CAD,想必很多人都不陌生。CAD,全称计算机辅助设计,旨在通过计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。再通俗点说,CAD就是一个绘图软件,人们可以使用它绘制复杂的工程图、机械图、建筑图、电路图等。
CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中,主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。而随着计算机变得普及,CAD的应用范围也逐渐变广。现如今,CAD已经不仅仅用于绘图和显示,它也开始导入设计者的专业知识中更具“智能”的部分。
近日,全球权威组织,人类基因组编写计划(GenomeProject–Write,GP-write)宣布,他们即将发布一款基于CAD的全新基因编辑软件,将使大规模的基因组编辑和设计变得更加容易。
波士顿大学电气与计算机工程教授DougDensmore博士是一家初创生物公司LatticeAutomation的创始人,领导基因编辑CAD软件的开发。在接受媒体采访时,DougDensmore博士表示,“新型基因编辑CAD软件的开发,有利于促进计算机科学和生物学的融合,可以帮助生物学家更好的进行生物研究”。
同时DougDensmore博士还表示,这款神奇的软件将于今年年底问世。
什么是GP-write?
说起GP-write,就不得不提人类基因组计划。人类基因组计划是一项规模宏大,跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。
该计划于年由美国科学家率先提出,并于年正式启动一直到年结束。在经过美国、英国、法国、德国、日本、中国等6国科学家共同参与下,人类的基因之谜终于被解开,科学家也可以轻松解读“阅读”基因中的秘密。
然而,有一群科学家发现,近年来虽然基因组测序技术仍在以极快速度发展,但构建基因的能力仍基本局限于少量短的片段,限制了人类对生命的了解。
于是在年6月2日,哈佛医学院基因学家GeorgeChurch、纽约大学合成生物学家JefBoeke和美国欧特克研究中心商业设计工作室未来学家AndrewHessel共同在Science上刊文宣布,将筹资1亿美元,启动历时10年的人类基因组编写计划(GenomeProject–Write,GP-write),将在实验室从头合成人类基因组。
GeorgeChurch等人曾表示,“现在是时候构建基因组规模工程的技术及其伦理框架了。”因此,GP-write计划也被可以被认为是人类正在向可以“书写生命密码”的“造物主”靠拢。
不出意外,这一消息的发布,立刻引发了科学界和公众对于实验室“合成”出人类的强烈质疑与担忧。
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GeorgeChurch(来源:Science)
于是年5月1日,在波士顿召开的一次会议上,GP-write的组织者宣布了一项优先转变事项,新的研究重点不再是合成人类基因组的30亿个DNA碱基对,而是试图通过重新编码基因组使人类细胞对病毒产生免疫,也就是构建一种具有超强免疫能力的“超级细胞”。
研究人员表示,医药企业、科研机构能够利用“超级细胞”制造疫苗、抗体和其他生物药物,而不会有病毒污染的风险,“超级细胞”还可以帮助人们制造类似人类蛋白质的蛋白药物,以降低人体免疫系统对药物的排斥风险。
外界也对该转变普遍持赞成态度。苏黎世瑞士联邦理工学院的合成生物学家MartinFussenegger表示,这是一个了不起的想法,它更适合于医疗公共事业和应用,而不仅仅是为了DNA合成技术本身。
通过CAD辅助基因编辑,靠谱吗?
GP-write的目的是通过CAD等技术来辅助基因编辑,从而创造出全新的生命或全新的能力。
在年发表的一篇论文中,GP-write的科学家曾提到过其愿景,“我们希望能创造出一种简单、友好的CAD辅助基因编辑程序,从而使基因设计更快、更便宜、更可靠”。
GP-write联合执行总监AmySchwartz博士在接受采访时也曾表示,“一旦这种CAD软件问世,那么其对于医学、能源和材料行业的影响将是颠覆性的”。
(来源:the-scientist.